如何评价 4 月 11 日知乎实验室发布的《无人区手机信号巅峰较量》的测试结果？

当事人来了！

作为这次极限测试全程的见证者，如果用一个字形容这场测试，那应该是“难”，这里的难点其实不仅是“怎么设计一个好玩的信号测试实验”，还在于我们（包括整个设计组和执行团队）对4000米海拔之上，群山、荒野和湿地展现的大自然和生命伟力的低估。

我们这次的目的地是世界第三极，可可西里。它有很多头衔，“万山之祖、千湖之地、动物王国、人间净土”。这一片面积达4.5万平方公里的“生命禁区”。

还记得前几天有一段在导演镜头回放里看到的剪影，我和@小蒜苗行走在沙漠里，抬头山峰高耸入云，月亮斜挂一角，摄制组的车辆被流沙阻挡，秃鹫在阵风里长鸣。人力有时而穷，天意不可尽知，这一点在无人区里体现的尤为明显。

放在三个月前，还在北京故宫角楼看着飘雪感叹人生的我，一定不会想到现在会半躺在越野车上，一边吸着氧、昏昏沉沉地听自称“可可西里舒马赫”的司机大哥吹水，一边看着显示4600米的高度计怀疑人生。

----你没看错，距离格尔木机场降落仅9个小时，我就已经做好随时跑路的准备了。

大约一周前，我从朋友处收到了来自@知乎实验室的邀请，不瞒大家，听到“无人区”“信号测试”这两个关键字，内心的第一反应是冒出三个“？？？”并准备直接拒绝。毕竟像我这种出门200米都想打车的人，数天内奔赴无人区大（jue）概（dui）率（bu）不行。

我必须把答应的功（da）劳（guo）给到负责对接小伙伴的辛勤劝说。导演组准备丰富，可以说事无巨细，最后具体到无人区应该用什么样的一次性厕所，高原能不能煮泡面这种地步，让我这种很少旅游的人也觉得，这一趟要是按这种行程，安排的这么仔细，是不是就是出门逛一圈？

于是答应了下来，并在4月3日当晚紧急订了去格尔木的机票。不过让人没想到的是，我终究还是被忽悠着踏上了一个难并快乐的旅途。

如果事情有变坏的可能，不管这种可能性有多小，它总会发生。 ----墨菲定律。

旅程起始于4月4日的北京，整体实验设置还是经过深思熟虑的。因为“无人区信号”实验是为了从用户角度，对比四台手机的信号，虽然我们已知手机最权威的信号测试要通过微波暗室来做，但要考虑大家的感知力，我们还是选择了一些更日常的场景和软件，来做直观测试，整体分为三部分：

这三个实验需要通过控制变量来完成，具体来说要选择①相同的运营商（使用电信的原因是相对而言在当地覆盖更好），②寻找一个“弱信号区域”去让实验结果更加明显，以完成相对更加明显的区分，③需要遮挡手机型号，以避免可能出现的主观影响。

在此基础上，考虑对实验3中涉及的上行信号功能做进一步测试，在手机附近加装一个电磁辐射检测仪。这里的基本原理是，当手机收到的基站信号很微弱时，手机通常会持续提高发出的信号功率，以便让基站“听到”，这时候电磁辐射检测仪测试出的电场和磁场的数值会变大---这是一个很直观的过程，因为上行信号覆盖范围往往低于下行信号覆盖范围，如果手机挂载在无人机上，通话断开往往会都因为上行信号断开导致的。

这三个实验的结果可以分别验证手机的下行视频传输、一定信号下的上下行网速、以及手机自身的射频信号发射能力，从不同方面来确认哪一个手机更好。

你要求的次数愈多，你就越容易得到你要的东西，而且连带地也会得到更多乐趣。

整个测试的行程分为2天。抵达格尔木，我们把目的地定在可可西里的边缘地区。当天晚上的碰头会里，我们都挺乐观，因为早期看来“弱信号区域”不难找----我们要做的就是在高原上驾车飞奔，一路看着信号就完了，但是实际发现根本不是那么回事。

在第二天早上，团队就遇到了一个大问题，并造成了直接减员。

1. 高原反应：我们每天都需要从格尔木市出发，在当地向导的带领下进入可可西里自然保护区。格尔木海拔约2000米，可可西里山口海拔4600米，三个小时路程里，海拔会上升大约2600米，这是最有可能触发高原反应的一段路。

说实话，我其实没觉得自己有可能会有非常严重的高原反应。因为大多数人都说，身体好的人高反会严重，没想到这次被自然选择进了“身体好”的一波人，属实出乎意外。在这个海拔上升2600米的过程中，团队的很多小伙伴都倒下了，症状各异。旁边的司机大哥一直提醒我说，不要在高原上睡觉，虽然我感觉好像没啥问题，不过还是充分尊重了他的意见---闭上眼睛一会，然后打开窗户一会，终归是没有睡着。大规模高原反应的结果是，整体工作效率明显变慢，寻找弱信号区域的过程也因此耽搁了进程。

2.“弱信号区”到底有多难找：因为政策问题，我们不能进入真正的无人区，而是在无人区外围找到 “边缘信号地带”。但是问题来了，可可西里跟知乎网友说的不一样啊！！！运营商在这部分的覆盖已经做的非常好了！！！！怎么哪儿都有信号啊！！！看着我们的司机大哥打了一路视频电话，几乎没有断联。我们的心情是十分崩溃的。

寻找“弱信号区”应该是占了我们整体旅途的将近1/3，处于停下来测试手机信号，然后再度出发的状态。最终在知乎小伙伴即将被高反折磨到准备回格尔木的时候，我们终于找到了比较合适的区域，重点是！它附近还有雪山和火车，可以说非常完美的环境了。

3. 昼夜温差。开始我们所有人都觉得，白天的高原应该比较暖和，不一定需要穿大衣。所以最开始准备的是简单的外套，我们的导演小姐姐还专门给我们示范了一下，她是如何做到在4700米海拔高原不穿大衣旋转跳跃的。我当场试了一下，确实没毛病，但是大概几个小时之后，温度就急剧下降，当太阳开始下山，温度变化非常迅速，已经接近个位数了。

4. 无人机起飞不了。另一个问题就是大风，在上述3个信号实验里，无人机测试占了很大比例，希望能够通过无人机起飞，把终端和地面基站的距离拉开，让原本就处于基站边缘的终端信号变得更弱一些，可以得到对用户更加明显的实验结论（比如电话断联）。但是因为无人机有起飞时的风力检测，在太阳下山的时候，风力过大导致无人机几乎不能起飞，整体实验进度可以说完全受制于天气了。

这些问题只是我们实验过程中的一小部分，其余比如电磁场测试仪可能工作的不够准确；把手机固定在无人机上之后，手机每次接通都需要打开那个玻璃盖子，可能会导致受伤；后期无人机飞行特别危险，有两次引来三只老鹰近距离围观，我们不得不紧急降落。

不过非常让人庆幸的是，最终还是在限定的2天时间内做完了所有的测试，虽然每天的工作时间都超出了预期。

上面就是这次 “无人区信号”实验过程中遭遇的一些困难，以及高原风景带给我的难忘回忆。这篇回答中没有过多描述实验的过程，因为我想实际的测试结果和悬念留给最终完成的短片。

我们经常开玩笑说，日常生活中手机信号的好坏像是一门玄学，或者默认[z1] 一些品牌手机的信号会比较差，但其实想要准确地测试手机信号的质量和强度并不用这么麻烦。相比于驱车前往可可西里无人区，一些专业软件和设备完全可以精确测量手机信号相关的各项参数。而这次大费周章的无人区之行，我们想为大家直观展示的是四款旗舰手机在弱网环境下的通信表现。

手机信号的好坏，不仅取决于手机本身的硬件设计和算法，也与外界环境的影响有很大的关系。在城市等繁华地区，手机信号会受到建筑、电梯、交通等因素的影响，导致出现网速降低或是没有信号的情况。而在基站覆盖密度更低的无人区，虽然周围一览无余，但基站的数量和密度也会降低。随着与基站距离的增加，信号就会被路径上的噪声干扰，到达一定极限，就会出现通话断开。

前面有提到，通话行为是一个双向过程，而上行信号覆盖范围往往低于下行信号覆盖范围。当手机在基站覆盖的边缘位置，相比于基站向手机传输信息，手机受限于自身设计功率，向基站传输信息的能力会更弱。也就是手机发射的信号强度不足，这就需要射频芯片来提高辐射强度来确保通话质量。射频，即Radio Frequency，是一种高频交流变化电磁波，用于向周围发射信号。

射频芯片是手机中用于实现无线通信功能的核心元件之一，主要负责手机内部产生的基带信号与用于向周围传播的射频信号间的相互转换，从而实现手机与信号基站的通信。可以说，手机中射频芯片的性能和技术水平直接影响了其通信的覆盖范围和通信质量。随着通信行业从2G到5G的发展演进，射频芯片也随之不断变化。

在2G时代，手机通信的功能还比较有限，我们只是用手机来接打电话、发送短信，因此最初的射频芯片主要支持语音和数据通信，结构相对简单，主要由功率放大器（PA）、天线开关（AS）、低噪声放大器（LNA）和混频器（MIXER）等组成，工作在较低的频率和带宽下。这时其实还不能叫做射频芯片，因为上面这些组成部分都是分别制作的，即每个功能模块都是一个单独的芯片，然后通过外部电路连接起来，共同完成射频信号的收发任务。这样的设计虽然灵活，但也带来了较高的成本、较大的体积和调试时间长等缺点。

到了3G时代，射频芯片需要支持更多的信号频段、高速数据通信和不同通信方式间的切换。为了提高集成度和性能，射频芯片开始采用模块化设计，即将功能相近的几个模块集成在一个芯片中，仅由几个芯片完成射频功能。例如， BAW滤波器、L-PAMiD模块、数字前端处理等器件，可以工作在较高的频率和带宽下，设计也相对复杂。

4G时代的通信更为复杂，射频芯片为了实现更高的灵活性和兼容性，开始采用系统级封装设计提高集成度和性能，即将射频功能相关的多个芯片集成在一个芯片中，形成一个完整的手机射频芯片，而且能够针对性地适应不同运营商和地区的需求。当然随着体积减小，一体化程度提高，射频芯片的技术门槛也随之大大提高。同时，未来实现更高的通信质量，射频芯片也需要与手机中的基带芯片、天线系统、软件协议等其他部分进行协同设计和测试，相互配合，才能保证无线通信系统的整体性能。

到了5G时代，为了支持毫米波通信和大规模MIMO等技术，射频芯片工作在更高的频率和带宽下，以GAN半导体材料为核心，设计也会更加复杂。

简单来说，手机射频芯片中，负责发送射频信号的部分主要是功率放大器（PA）和滤波器，负责接收射频信号的主要是低噪声放大器（LNA）和滤波器。其中，LNA的功能是把天线接收到的微弱射频信号放大；PA则是主要用于功率放大输出的放大器，将手机中产生的小功率的射频信号放大，以获得足够大的射频输出功率，尽可能地扩大信号的传播区域。因此，PA的性能直接决定信号的强弱与稳定性，影响用户使用手机通信的体验。随着5G网络和万物互联场景的普及，对于消费者而言，5G手机在弱网环境下的信号体验无疑是购买手机的重要考虑因素。

事实上，由于5G手机需要支持相比4G更多的频段和制式，也就需要更多的射频芯片来支持不同的射频通道。且由于5G射频芯片的性能要求更高，其市场规模相比4G更大。长期以来，美国的射频芯片制造技术较为领先，全球的射频芯片市场份额也主要由Broadcom和 Qorvo等企业占据。与美国相比，欧洲的5G发展相对缓慢，射频芯片的发展也落后于美国。

近年，我国也形成了从设计到晶圆代工，再到封测的射频芯片产业链。22年1月，力通通信推出了国内首款高性能5G射频收发器芯片B20，可以完全替代进口，支持我国5G移动通信基站建设。但是，手机射频芯片的设计及制造工艺复杂，我国射频芯片厂商依然在起步阶段，主要协同参与射频芯片生产中的设计、代工、封装环节。

在手机领域中，高通的Snapdragon骁龙芯片中就包含了射频前端模块，而国内的华为的麒麟芯片同样集成了射频前端模块，可以实现更好的信号接收和发送。具体到本次用于实验的四台手机中，荣耀Magic5 Pro和至臻版手机专门搭载了自研的射频增强芯片C1，用于提升用户通信体验，这也是业界首个针对信号阻隔问题的解决方案。根据荣耀提供的数据，在射频增强芯片C1和相应的算法优化的支持下，荣耀Magic5 Pro/至臻版在通信中的天线发射收益最大提升了17%，天线接收收益最大提升35%，能够大幅提升弱信号覆盖下的通信体验。

顾名思义，射频增强芯片专门用于增强手机发射向周围的射频信号，它能够将手机的射频信号功率进一步放大，从而提高手机信号的传输距离和质量，因此，搭载了射频增强芯片的手机能够在距离运营商的基站更远的地方与其进行通信，让信号更稳定，减少因为外部干扰对手机的影响。那么我们就不用担心搭乘电梯或是在人流密集的区域，会出现手机没信号的情况。

荣耀射频增强芯片C1中采用了怎样的技术，我们还未曾可知。但从这次我亲身参与的实验来看，搭载了这颗芯片的荣耀Magic5 Pro确实在无人区信号微弱的地区仍有着亮眼的信号表现。通过在射频前端的技术创新，保证手机在有挑战性场景下的通信体验，这无疑能提高用户的购买欲，对于国内手机厂商而言也是新思路。

整体来说，我们这次实验完成了知乎新奇实验室发出的挑战。对比了荣耀Magic5 Pro和其他旗舰手机，最终的结果是荣耀Magic5 Pro略胜一筹。我相信在信号部分超出其他手机的主要原因，是因为它加装的射频增强芯片C1，可以在弱网环境下显著提升手机信号的发射功率，这样可以保证大多数情况下不断网。

我估计很多朋友会对可可西里的野生动物好奇。我的小伙伴们在四周翻找的时候找到过一些风干的鹿角，但是这却并不能拿走，用向导大哥的话说，这些都是有数的，可可西里的野生动物，还是应当留在可可西里，这些即使是捡到的，检查站也会作出处罚。相信在不久的将来，可可西里的羊群会越来越多。

当我站在茫茫高原上，四顾无人时，脑子里曾经浮现过一句话：“不惮风霜苦与辛，惟信山川不负人”，这句话送给我们共患难过的小伙伴，以及屏幕前的你们~

希望这段经历能给各位朋友一些启（le）发（zi），这或许就够了。